Eros 1 Plaques

Ancêtre de l'expérience Eros 2, Eros 1 Plaques a observé le Grand Nuage de Magellan au moyen de plaques photographiques réalisées au télescope Schmidt de La Silla, l'observatoire de l'ESO au Chili, de 1990 à 1993.

De ces observations, il ne reste à ce jour que les fichiers des mesures réalisées sur les images FITS résultant du scan des plaques photographiques et les plaques photographiques elles-mêmes. Les fichiers FITS issus de la digitalisation des plaques, réalisée par la machine à numériser de l'Observatoire de Paris, appelée la MAMA, sont perdus.

Les données numériques sauvées ont été transférées au Centre de calcul de l'IN2P3 dans le système de stockage distribué Irods.

Fort heureusement - il faut toujours gardé espoir - les plaques photographiques, précieusement conservées par les astronomes, viennent d'être transférées à l'Observatoire de Meudon où une nouvelle digitalisation est en projet.

Une première phase, portant sur 50 plaques, devrait être achévée fin 2021. Nous espérons un premier lot de validation, portant sur la première plaque numérisée, pour les semaines à venir...,

Présentation

De 1990 à 1993, l'expérience Eros 1 Plaques a suivi les étoiles du Grand Nuage de Magellan - ou Large Magellan Cloud, abrégé en LMC - à raison d'environ deux observations par nuit, l'une en bleu, l'autre en rouge, durant l'été austral - ce qui correspond à l'hiver en Europe. Les observations, réalisées grâce à des plaques photographiques, se faisaient au télescope Schmidt de l'observatoire de La Silla, un site de l'ESO situé au Chili. Trois campagnes ont été effectuées, entre 1990 et 1993.

Les plaques étaient ensuite scannées à la MAMA (Machine à mesurer automatique de l'Observatoire de Paris), produisant un ensemble d'images FITS. L'analyse de ces images a permis de mesurer différents paramètres des étoiles du Grand Nuage. Le résultat de ces analyses est conservé sous la forme de fichiers ASCII.

L'exploitation de ces fichiers étant un peu délicate, une restructuration a été pratiquée afin de produire des fichiers du type courbes de lumière et des catalogues dans l'esprit des fichiers Eros 1 CCD ou Eros 2.

L'ensemble de ces fichiers est disponible dans le système de stockage distribué Irods du Centre de calcul de l'IN2P3.

Chiffres & Questions

Il est usuel dans une telle présentation d'assommer le lecteur d'un amas de chiffres. Donc, allons‑y...

Les observations ont été menées au télescope Schmidt de 1 m de l'ESO sur le site de La Silla. Deux plaques étaient réalisées par nuit, l'une en rouge l'autre en bleue. Le temps d'exposition était de 1 heure.

Une plaque fait 30cm x 30cm. Le champ observé représentait 5.2° x 5.2°. Un pixel correspondrait à 10 µm, soit 0.67" arcsec.

400 plaques ont été réalisées, soit 200 nuits d'observation. La digitalisation de ces plaques représenterait 480 Go.

  • La digitalisation des 400 plaques en 784 pavés représenterait de l'ordre de 300 000 images FITS.
  • Si c'est bien le cas, chaque image représenterait de l'ordre de 1.56 Mo.
  • Près de 8 millions d'étoiles ont été analysées.

Question de dates

L'expérience Eros 1 Plaques s'est déroulée en 3 campagnes d'été austral: Octobre 1990 à Février 1991, Septembre 1991 à Mars 1992 et Septembre 1992 à Mars 1993.

Divers documents [ref-1] indiquent que 290 photographies « utilisables » ont été réalisées.

La base de données des observations du télescope de Schmidt pour la période de l'expérience Eros 1 Plaques fait état de 271 dates associées soit à « l'objet » MAMA, soit au LMC. Malheureusement, la base de données du Schmidt ne couvre pas l'année 1993.

Selon la même référence, les plaques Eros 1 utilisaient deux émulsions et deux filtres: l'émulsion 098-04 et le filtre RG630 pour les observations en rouge et l'émulsion IIaO et le filtre GG385 pour les bleues. Le temps d'exposition des plaques Eros était d'une heure.

On trouve dans la base de données du Schmidt 129 observations correspondant à l'émulsion/filtre 098-04RG630, et 133 pour l'émulsion/filtre IIA-O GG385 pour des objets MAMA ou LMC. Ceci étant, on trouve aussi une observation cotée 098-04GG385 et une IIA-JGG385… !?

127 des 129 observations rouges et 130 des 133 observations bleues ‟standards” ont des temps d'exposition de 60 minutes, comme l'indique la note Eros. On notera que les 4 observations réduites en bleu ont été réalisées au début de l'expérience et qu'elles sont séparées des autres observations de plusieurs semaines. Peut-être s'agissait-il d'évaluations ? Les observations ultérieures se suivent à un rythme plus soutenu. La situation est moins claire pour les deux ‟anomalies” rouges.

Soit au final 257 dates d'observation conformes au document Eros, mais encore une fois, la base de données du Schmidt est incomplète.

On ne trouve toutefois que 249 dates dans les fichiers de mesures Eros, ce qui correspond à 148 nuits. En principe, il devrait y avoir deux prises de vue par nuit, mais on peut penser que des conditions météo défavorables ont pu perturbé les observations. Toujours est-il que 101 nuits correspondent à 2 observations et 47 à une seule.

Sur ces 249 dates Eros, seules 214 sont associées à des observations réalisées par le télescope de Schmidt. 32 des dates Eros non associées couvrent la période de fin 1992 à 1993 pour laquelle il n'y a pas de référence dans la base de données du Schmidt. 3 dates Eros autres que celles de fin 1992 – 1933 ne sont pas non plus associées à des observations du télescope, mais ces dates semblent correspondre à des bugs dans la base de données du télescope.

2 dates Eros ont des heures sidérales qui précèdent l'heure d'observation du télescope. Dans un cas, les deux observations réalisées la même nuit sont séparées de 0.01 jours, soit 14 mn – ce qui est impossible. Pour l'autre, l'un des instants est de 0.99, ce qui là encore, ressemble à une erreur.

A l'inverse, sur les 271 observations du télescope pour des objets MAMA ou LMC, 57 ne sont pas associables à des dates Eros. 4 de ces observations indiquent des émulsions/filtres différents de ceux d'Eros. On observe une longue rupture entre le 14 novembre et le 8 décembre 1991 où 33 observations ne sont pas associées à des dates Eros.

Sur l'ensemble des observations non associées, on compte à peu près autant d'absence rouge (098-04RG630: 23) que bleu (IIA-O GG385: 29).

Les deux figures suivantes montrent la distribution des observations à partir des dates extraites des fichiers de mesures ASCII.

Mesures par campagne

Répartition des observations des 3 campagnes.
L'axe des X correspond aux dates au format Eros 1.
L'axe Y donne le nombre de mesures réalisées,
et donc le nombre d'étoiles suivies.

Mesures par nuit

Distribution du nombre d'observations par nuit.

Origine des dates

Les dates codées dans les fichiers des mesures utilisent une notation de type Jours Juliens, c'est-à-dire une valeur décimale où la partie entière correspond à un nombre de jours compté depuis une origine conventionnelle et la partie décimale à une représentation du temps dans la journée. La formulation "officielle" situe l'origine du décompte à plus de 2 millions de jours dans le passé. Aussi, dans le souci de manipuler des valeurs numériques plus compréhensible, l'origine du décompte est-il décalé à une date de référence beaucoup plus proche du début de l'expérience. Pour retrouver la date calendaire, il faut ajouter le nombre représentant le jour julien modifié à cette date de référence.

Différents documents et témoignages situent la date de référence Eros 1 Plaques au 0 Janvier 1990, à 0 heure. Cette date du 0 Janvier pose toutefois problème. On pourrait logiquement penser qu'il s'agit du jour d'avant le 1 Janvier, soit donc le 31 Décembre 1989, mais l'étude des correspondances avec les observations du télescope de Schmidt semble située cette date au 30 Décembre.

A ce stade, le mystère reste entier…

Pavés manquants

Selon les documents Eros, la taille d'une plaque photographique était d'environ 29 x 29 cm2. Les plaques étaient décomposées en 28 x 28 carrés de 1 cm2, appelés pavés. De cette décomposition, il devrait résulter 784 fichiers de mesures – mais 21 soit sont perdus soit n'ont pas été produits. Quatre pavés semblent correspondre à la nébuleuse de la Tarentule et n'étaient peut-être pas exploitables. L'absence des autres pavés n'est pas actuellement expliquée.

Pavés Eros1 Plaques

Disposition des 784 pavés (J.Rich)
En rouge, les pavés manquants.
En violet, la zone de la Tarentule.

Dans l'organisation initiale, les observations étaient réparties en 10 zones de 80 pavés – à l'exception de la dixième qui ne contenait que 64 pavés. Les raisons de cette organisation semblent être sortie des mémoires des anciens. Le secret existe peut-être toujours dans des thèses d'étudiants. Celles-ci n'ayant pas été numérisées, difficile d'être plus précis à ce stade.

Ce regroupement des pavés en 10 zones se reflètent dans l'organisation des fichiers de mesures qui sont répartis en 10 répertoires.

Analyse des images

Les analyses ont été réalisées grâce au programme lmrec, pour Luciano Moscoso Reconstruction, écrit comme il se doit à cette lointaine époque, en Fortran.

Structure et organisation des données

Les données de l'expérience Eros 1 Plaques sont conservées au Centre de calcul de l'IN2P3 sous deux formes: l'organisation ‟historique” en zones, pavés et index, sauvée à titre de référence ; et une organisation plus actuelle, en courbes de lumière et catalogues.

Les deux ensembles de données sont accessibles via le système de stockage distribué Irods.

La racine dans Irods des données Eros 1 Plaques est /eros/data/eros1-plaques.

Cette organisation est décrite dans Organisation des fichiers Eros1 Plaques.

Quatre types de fichiers sont conservés: les courbes de lumière, les catalogues des pavés, les fichiers de mesure et leur index.

Les différents formats de fichiers sont décrits dans Structure des données Eros1 Plaques.

Différents documents

Pavés manquants

La table suivante donne la liste et la position des pavés et des pavés manquants.

757 729 701 673 645 617 589 561[533]505 477 449 421 393 365 337 309 281 253 225 197 169 141 113 085 057 029 001 
758 730 702 674 646 618[590]562[534]506 478 450 422 394 366 338 310 282 254 226 198 170 142 114 086 058 030 002 
759 731 703 675 647 619 591 563[535]507 479 451 423 395 367 339 311 283 255 227 199 171 143 115 087 059 031 003 
760[732]704 676 648 620 592 564[536|508]480 452 424 396 368 340 312 284 256 228 200 172 144 116 088 060 032 004 
761 733 705 677 649 621 593 565[537]509 481 453 425 397 369 341 313 285 257 229 201 173 145 117 089 061 033 005 
762 734 706 678 650 622 594 566[538]510 482 454 426 398 370 342 314 286 258 230 202 174 146 118 090 062 034 006 
763 735 707 679 651 623 595 567[539]511 483 455 427 399 371 343 315 287 259 231 203 175 147 119 091 063 035 007 
764 736 708 680 652 624 596 568[540]512 484 456 428 400 372 344 316 288 260 232 204 176 148 120 092 064 036 008 
765 737 709 681 653 625 597 569 541 513 485 457 429 401 373 345 317[289]261 233 205[177]149 121 093 065 037 009 
766 738 710 682 654 626 598 570 542 514 486 458 430 402 374 346 318 290 262 234 206[178]150 122 094 066 038 010 
767 739 711 683 655 627 599 571 543 515 487 459 431 403 375 347 319 291 263 235 207 179 151 123 095 067 039 011 
768 740 712 684 656 628 600 572 544 516 488 460 432 404 376 348 320 292 264 236 208 180 152 124 096 068 040 012 
769 741 713 685 657 629 601 573 545 517 489 461 433 405 377 349 321 293 265 237 209 181 153 125 097 069 041 013 
770 742 714 686 658 630 602 574 546 518 490 462 434 406 378 350 322 294 266 238 210 182 154 126 098 070 042 014 
771 743 715 687 659 631 603 575 547 519 491 463 435 407 379 351 323 295 267 239 211 183 155 127 099 071 043 015 
772 744 716 688 660 632 604 576[548]520 492 464 436 408 380 352 324 296 268 240 212 184 156 128 100 072 044 016
773 745 717 689 661 633 605 577 549 521 493 465 437 409 381 353 325 297 269 241 213 185[157|129]101 073 045 017
774 746 718 690 662 634 606 578 550 522 494 466 438 410 382 354 326 298 270 242 214 186[158]130 102 074 046 018 
775 747 719 691 663 635 607 579 551 523 495 467 439 411 383 355 327 299 271 243 215 187 159 131 103 075 047 019
776 748 720 692 664 636 608 580 552 524 496 468 440 412 384 356 328 300 272 244 216 188[160]132 104 076 048 020 
777 749 721 693 665 637 609 581 553 525 497 469 441 413 385 357 329 301 273 245 217 189 161 133 105 077 049 021 
778 750 722 694 666 638 610 582 554 526 498 470 442 414 386 358 330 302 274 246 218 190 162 134 106 078 050 022 
779 751 723 695 667 639 611 583 555 527 499 471 443 415 387 359 331 303 275 247 219 191 163 135 107 079 051 023 
780 752 724 696 668 640 612 584 556 528 500 472 444 416 388 360 332 304 276 248 220 192 164 136 108 080 052 024 
781 753 725 697 669 641 613 585 557 529 501 473 445 417 389 361 333 305 277 249 221 193 165 137 109 081 053 025 
782 754 726 698 670 642 614 586 558 530 502 474 446 418 390 362 334 306 278 250 222 194 166 138 110 082 054 026 
783 755 727 699 671 643 615 587 559[531]503 475 447 419 391 363 335 307 279 251 223 195 167 139 111 083 055 027 
784 756 728 700 672 644 616 588 560[532]504 476 448 420 392 364 336 308 280 252 224 196 168 140 112 084 056 028

La notation [..] indique les pavés manquants.

  • Nombre attend: 784
  • Pavés présents: 763
  • Pavés absents: 21

Liste des pavés absents : 129, 157, 158, 160, 177, 178, 289, 508, 531, 532, 533, 534, 535, 536, 537, 538, 539, 540, 548, 590, 732

La zone de la Tarentule correspond approximativement aux pavés 156, 157 et 158, mais seul les 157 et 158 font défaut.

Cette liste est conservée dans Irods dans : /eros/data/eros1-plaques/notes/eros1-plaques-paves-manquants.txt et ici.

Tables des dates

La liste des dates Eros 1 Plaques, extraite des fichiers de mesures Eros, et la liste des observations du télescope de Schmidt, récupérées des pages web du télescope, ainsi que les tables des associations entre les dates Eros 1 Plaques et les observations du télescope sont disponibles dans Irods /eros/data/eros1-plaques/notes:

Points à préciser

  • Il serait culturellement intéressant de savoir où les analyses ont été réalisées (Centre de calcul ?) et sur quel système (IBM VM/CMS, CDC ?).
  • Les répertoires des 10 zones historiques des mesures ASCII sont nommés iso1_correc à iso10_correc. Il serait intéressant de savoir à quoi les termes iso et correct font références.
  • La décomposition d'une image en 784 zones est-elle liée à une contrainte matérielle de la machine à digitaliser (MAMA) ou s'agissait-il d'un choix de production, à l'instar de la décomposition des images Eros 2 en « quarts de CCD » ?
  • Quelle est la date 0 des dates présentées dans les fichiers de mesures ?
  • A quoi correspondent les paramètres fond et pollution présentés dans les mesures ?
  • A quoi correspondent les paramètres xb, yb, xr, yr ?
  • Que sont devenus les pavés ‟perdus” ? Ont-ils seulement été produits ?
  • A quoi correspond la notion de bonne mesure présente dans les fichiers de mesure ?
  • A quoi correspond la notion d'images utilisables ?
  • 3 entiers de l'entête des fichiers de mesures, liés à la description du pavé, ne sont pas expliqués.

Références

Quelques références trouvées sur le Web ou transmises par des anciens: